Question

7．某同學(xué)在進(jìn)行擴(kuò)大電流表量程的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻．他設(shè)計(jì)了一個(gè)用標(biāo)準(zhǔn)電流表G₁來(lái)校對(duì)待測(cè)電流表G₂的滿偏電流和測(cè)定G₂內(nèi)阻的電路，如圖1所示．已知G₁的量程略大于G₂的量程，圖中R₁為滑動(dòng)變阻器，R₂為電阻箱．該同學(xué)順利完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下；
A．分別將R₁和R₂的阻值調(diào)至最大
B．合上開(kāi)關(guān)S₁
C．調(diào)節(jié)R₁使G₂的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時(shí)G₁的示數(shù)I₁如圖2甲所示，則I₁=25.0μA
D．合上開(kāi)關(guān)S₂
E．反復(fù)調(diào)節(jié)R₁和R₂的阻值，使G₂的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，G₁的示數(shù)仍為I₁，此時(shí)電阻箱R₂的示數(shù)r如圖2乙所示，則r=508Ω
（2）僅從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理上看，用上述方法得到的G₂內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值相比相等（選填“偏大”“偏小”或“相等”）；
（3）若要將G₂的量程擴(kuò)大為I，并結(jié)合前述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量的結(jié)果，寫(xiě)出需在G₂上并聯(lián)的分流電阻R_S的表達(dá)式，R_S=$\frac{{{I_1}r}}{{I-{I_1}}}$．（用I、I₁、r表示）

Answer 1

分析 （1）由微安表的量程可知最小分度，則可得出指針的示數(shù)；
（2）根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù)；再由半偏法原理可明確測(cè)量值；
（3）根據(jù)電表的改裝原理可求得并聯(lián)的電阻的阻值．

解答 解：（1）C、微安表最小分度為1μA；故指針示數(shù)為：25.0μA；
E、由電阻箱示數(shù)可知，電阻箱的讀數(shù)為：5×100+0+8×1=508Ω；本實(shí)驗(yàn)采用半偏法，故電阻箱的讀數(shù)為表頭內(nèi)阻，故內(nèi)阻為508Ω
（2）由原理可知，表頭與電阻并聯(lián)，則當(dāng)電流達(dá)到半偏時(shí)，兩并聯(lián)電阻相等．
（3）擴(kuò)大量程要并聯(lián)電阻分流，并聯(lián)的電阻為：$R=\frac{{U}_{g}}{I-{I}_{g}}$=$\frac{{I}_{1}•r}{I-{I}_{1}}$
故答案為：（1）25.0；508    （2）相等    （3）$\frac{{{I_1}r}}{{I-{I_1}}}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析，明確安全的原則及實(shí)驗(yàn)原理．會(huì)分析電表的改裝原理，并能根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律求解電阻．